編程貓?jiān)谛W(xué)創(chuàng)客教育中的應(yīng)用與實(shí)踐

歐陽(yáng)信芳

【摘要】創(chuàng)客教育已經(jīng)成為了教育界的熱門(mén)話題，也逐漸進(jìn)入中小學(xué)教育中。為了更好開(kāi)展創(chuàng)客教育，筆者積極思考如何利用編程貓與硬件相結(jié)合去培養(yǎng)有創(chuàng)新精神的學(xué)生。編程貓是一款圖形化編程軟件，學(xué)生只需要拖拽指令積木模塊就可以快速實(shí)現(xiàn)程序的編寫(xiě)。它簡(jiǎn)單易學(xué)，非常適合小學(xué)生的創(chuàng)客教育起步階段。本文將基礎(chǔ)培訓(xùn)、創(chuàng)意制作、匯報(bào)分享與評(píng)價(jià)三個(gè)方面探索編程貓?jiān)谵r(nóng)村小學(xué)創(chuàng)客教育的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)；編程貓；創(chuàng)客教育

創(chuàng)客教育在一線城市中開(kāi)展得如火如荼，近兩年也逐漸進(jìn)入了二三線城市的中小學(xué)。創(chuàng)客教育是集創(chuàng)新式教學(xué)、項(xiàng)目式教學(xué)和體驗(yàn)式教學(xué)為一體的嶄新的教學(xué)模式，它對(duì)啟動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力有這種要的作用。小學(xué)是創(chuàng)客教育的起步階段，給小學(xué)生選擇簡(jiǎn)單易學(xué)的編程平臺(tái)和硬件尤其重要。

一、編程貓簡(jiǎn)介

編程貓是深圳點(diǎn)貓科技有限公司自主研發(fā)的一款圖形化編程工具平臺(tái)。編程貓是國(guó)內(nèi)知名的圖形化編程平臺(tái)，學(xué)生可在平臺(tái)上創(chuàng)作出游戲、軟件、動(dòng)畫(huà)、故事等，越來(lái)越多的孩子喜歡上這個(gè)平臺(tái)。

小學(xué)生學(xué)習(xí)編程貓對(duì)培養(yǎng)他們的邏輯思維能力和解決問(wèn)題能力有著積極的意義。之所以選編程貓作為小學(xué)創(chuàng)客教育的編程平臺(tái)原因有三：一是具有符合兒童認(rèn)知能力發(fā)展的編程界面；二是具有資源豐富的在線互動(dòng)平臺(tái)；三是能與開(kāi)源硬件相結(jié)合做出更多的作品。

1.編程貓具有符合少兒心理發(fā)展的編程界面

編程貓采用了圖形化的編程界面和卡通化的編輯界面（如圖1），這讓小學(xué)生一接觸就被其“美貌”給迷住了。它符合小學(xué)生的心理認(rèn)知發(fā)展水平，它在最大程度上把抽象的命令變得更加具體，學(xué)生只需要拖拽編程積木塊就可以輕松進(jìn)行編程創(chuàng)作，同時(shí)讓小學(xué)生能夠輕松并體驗(yàn)到“原來(lái)編程可以那么簡(jiǎn)單”。

圖1 圖形化的編程界面

2.編程貓具有資源豐富的在線互動(dòng)平臺(tái)

編程貓還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于，它具有一個(gè)獨(dú)立的資源豐富的在線互動(dòng)平臺(tái)。學(xué)生使用編程貓編程可以離線也可以在線進(jìn)行。教師幫助每個(gè)學(xué)生都建立一個(gè)賬號(hào)，學(xué)生可以就在線保存發(fā)布自己的程序，程序保存在自己的個(gè)人空間里。在聯(lián)網(wǎng)的狀態(tài)下，學(xué)生可以隨時(shí)打開(kāi)自己編寫(xiě)的程序。教師在后臺(tái)可以修改學(xué)生的作品，學(xué)生之間可以互相評(píng)價(jià)對(duì)方的作品，更讓學(xué)生覺(jué)得有趣的是每一個(gè)發(fā)布的作品都可以生成二維碼分享給自己的親人朋友欣賞，這個(gè)互動(dòng)平臺(tái)給學(xué)生更多的創(chuàng)作動(dòng)力。

3.編程貓能與開(kāi)源硬件相結(jié)合讓孩子釋放無(wú)窮的創(chuàng)造力

編程貓這個(gè)神奇的平臺(tái)，學(xué)生不僅可以對(duì)舞臺(tái)角色進(jìn)行編程，還可以與Arduino和Weeemake相結(jié)合（如圖三），讓學(xué)生把自己更多的想法創(chuàng)造出來(lái)。例如，學(xué)生想做一個(gè)智能避免交通事故的公共汽車(chē)，他可以連接weeemake主板，然后在編程貓編程平臺(tái)上進(jìn)行編程，再使用相關(guān)的傳感器和結(jié)構(gòu)件進(jìn)行搭建。編程貓與硬件相結(jié)合可以讓學(xué)生心里的創(chuàng)意種子慢慢發(fā)芽。

圖2 兼容編程貓平臺(tái)的開(kāi)源硬件

二、編程貓?jiān)谛W(xué)創(chuàng)客教育中的應(yīng)用

創(chuàng)客教育可以啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)踐。而編程貓正好適合剛接觸創(chuàng)客教育、又有無(wú)限創(chuàng)意靈感和設(shè)計(jì)理念的小學(xué)生。下面筆者將從基礎(chǔ)培訓(xùn)、創(chuàng)意制作、交流學(xué)習(xí)三個(gè)方面探索編程貓?jiān)谛W(xué)創(chuàng)客教育的應(yīng)用。

1.基礎(chǔ)培訓(xùn)

學(xué)生想要利用編程貓來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)意，就必須學(xué)習(xí)編程貓的軟件和與之兼容的硬件。

①軟件培訓(xùn)

參加創(chuàng)客教育培訓(xùn)的學(xué)生都是五六年級(jí)的學(xué)生，六年級(jí)的學(xué)生在五年級(jí)時(shí)學(xué)過(guò)LOGO語(yǔ)言和Scartch語(yǔ)言，對(duì)編程有一定的了解，因此學(xué)習(xí)編程貓編程軟件并沒(méi)有太大的困難。五年級(jí)的學(xué)生剛開(kāi)始雖然有點(diǎn)吃力，但是他們很有興趣，在高年級(jí)的學(xué)生的帶領(lǐng)下，也很快就掌握了編程的方法和技巧。

②硬件培訓(xùn)

與編程貓兼容的開(kāi)源硬件有Arduino和Weeemake，但是weeemake的接口和模塊更適合小學(xué)生去操作。所以在培訓(xùn)中，提供給學(xué)生的開(kāi)源硬件是Weeemake。Weeemake的組件包含了：聲音傳感器、觸摸傳感器、溫濕度傳感器、光線傳感器、遙控器、點(diǎn)擊、電位器等等。有了這些組件，學(xué)生就可以充分發(fā)揮自己的想象，通過(guò)搭建拼接和編程來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)意。在軟硬件培訓(xùn)中，都是由漸入深，讓學(xué)生時(shí)刻嘗到成功的“味道”，不斷激發(fā)他們的興趣。

2.創(chuàng)意制作

在創(chuàng)客教育中，創(chuàng)意制作是最重要的一部分內(nèi)容。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，學(xué)生根據(jù)自己的生活體驗(yàn)進(jìn)行想象立意并進(jìn)行設(shè)計(jì)與制作，在制作過(guò)程中不斷探索并完善方案，最終實(shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)意。在開(kāi)展創(chuàng)意制作過(guò)程中，筆者采取了以下模式（如圖3）。

圖3 創(chuàng)意制作模式

①創(chuàng)意

創(chuàng)意是作品的靈魂，沒(méi)有好的創(chuàng)意就難以制作出好的作品。筆者要求每位學(xué)生多關(guān)注生活，每個(gè)星期根據(jù)自己的生活體驗(yàn)和社會(huì)熱點(diǎn)想一個(gè)有創(chuàng)意的主題，小組內(nèi)進(jìn)行討論并確定作品主題。經(jīng)過(guò)一周的思考，他們都有了自己想法：智能化家居、專(zhuān)為盲人設(shè)計(jì)的智能汽車(chē)、全自動(dòng)停車(chē)場(chǎng)、保護(hù)乘客生命安全的智能公交、音樂(lè)盒等。

②設(shè)計(jì)

學(xué)生確定自己的創(chuàng)意主題后，就對(duì)自己的創(chuàng)意進(jìn)行設(shè)計(jì)，如功能效果、外形設(shè)計(jì)、需要用到什么傳感器等。在此環(huán)節(jié)，為了讓學(xué)生有更清晰的思路，筆者通常鼓勵(lì)學(xué)生使用思維導(dǎo)圖進(jìn)行梳理。一個(gè)好的設(shè)計(jì)方案能讓學(xué)生在制作過(guò)程中條理清晰、事半功倍。例如，學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)智能小屋，通過(guò)思維導(dǎo)圖（如圖4）把要實(shí)現(xiàn)的各種功能構(gòu)思出來(lái)，每一個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)都需要使用什么傳感器，如遙控開(kāi)關(guān)窗戶(hù)、人體紅外傳感器控制開(kāi)關(guān)燈等等。

圖4 思維導(dǎo)圖設(shè)計(jì)

3.硬件搭建

硬件搭建是創(chuàng)客教育的常見(jiàn)環(huán)節(jié)，也是學(xué)生最喜歡的環(huán)節(jié)。在設(shè)計(jì)方法的支持下，學(xué)生腦海里構(gòu)建初步的結(jié)構(gòu)，然后把傳感器裝上。傳感器搭建需要不斷地進(jìn)行調(diào)整與修改，力求科學(xué)、美觀、方便接線與功能演示。例如，光線傳感器盡量搭建在光線較好的位置，不被其他硬件阻擋，人體紅外傳感器也要選擇適當(dāng)?shù)奈恢?。為了讓結(jié)構(gòu)更加美觀，作者除了使用金屬結(jié)構(gòu)件外（如圖5），還可以使用其他材料進(jìn)行輔助修飾（如圖6），例如：KT板、輕黏土等。

圖5 金屬結(jié)構(gòu)件輔助造型圖6 KT板、輕黏土輔助造型

①編程

編程是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，可以說(shuō)作品的成敗都在此一舉。結(jié)構(gòu)搭建完后，再次對(duì)照著設(shè)計(jì)方案使用編程貓進(jìn)行編程。筆者所在學(xué)校學(xué)生使用的是weeemake的開(kāi)源硬件，當(dāng)編程貓鏈接硬件后，積木盒子就會(huì)出現(xiàn)ELF mini的指令模塊，根據(jù)作品需要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行編程。每完成一個(gè)功能的程序，都可以快速單獨(dú)測(cè)試效果，也可以在線保存編成貓平臺(tái)，這也是編程貓的方便之處。

②驗(yàn)證

經(jīng)過(guò)前面的幾個(gè)環(huán)節(jié)，作品已經(jīng)完成了差不多了。但，是否達(dá)到預(yù)期的效果，還需要認(rèn)真反復(fù)去驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)調(diào)整硬件的搭建和程序。在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生往往經(jīng)過(guò)多次的修改才達(dá)到滿(mǎn)意的效果。

三、匯報(bào)分享與評(píng)價(jià)

每次完成創(chuàng)意作品制作，筆者都要求學(xué)生進(jìn)行匯報(bào)分享，并對(duì)他們的作品進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.匯報(bào)分享

讓學(xué)生匯報(bào)分享不僅鍛煉到學(xué)生的口頭表達(dá)能力和自信心，還讓他們學(xué)會(huì)分享自己的創(chuàng)意和勞動(dòng)成果。同時(shí)，促進(jìn)學(xué)生思維碰撞，激發(fā)其創(chuàng)造熱情。

2.評(píng)價(jià)

評(píng)價(jià)是開(kāi)展創(chuàng)客教育的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生創(chuàng)作的一種考核，一種鼓勵(lì)，更是一種導(dǎo)向。評(píng)價(jià)包括自我評(píng)價(jià)、學(xué)生互評(píng)、教師評(píng)價(jià)。對(duì)每個(gè)作品的創(chuàng)新性、實(shí)用性和科學(xué)性等進(jìn)行量化評(píng)價(jià)，有利于學(xué)生對(duì)自己有更充分的認(rèn)識(shí)。評(píng)價(jià)過(guò)程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生不僅要對(duì)作品評(píng)價(jià)，也要對(duì)學(xué)生的合作精神、鉆研精神和創(chuàng)新精神給予充分的肯定。教師和同學(xué)的評(píng)價(jià)和激勵(lì)不僅可以使學(xué)生感受到動(dòng)手創(chuàng)作的快樂(lè)，而且將成為小創(chuàng)客日后學(xué)習(xí)源源不斷的動(dòng)力，創(chuàng)造出更多無(wú)限的可能。

四、結(jié)語(yǔ)

在小學(xué)開(kāi)展創(chuàng)客教育，我們不要求學(xué)生作品的技術(shù)含量有多高，最主要的是培養(yǎng)有創(chuàng)新精神的學(xué)生，提高他們創(chuàng)作的興趣。力求通過(guò)創(chuàng)作，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意和內(nèi)驅(qū)力。作為創(chuàng)客教育的入門(mén)工具，編程貓是一種很好的選擇。

參考文獻(xiàn)：

[1]何克抗.論創(chuàng)客教育與創(chuàng)新教育[J].教育研究，2016（4）：12-24.

[2]曹軍.編程貓?jiān)谛W(xué)信息技術(shù)拓展課程中的應(yīng)用與研究[J].讀天下，2017：262.

[3]李鳳章.創(chuàng)客教育下的小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)實(shí)踐分析[J].未來(lái)英才，2017（15）：52.

[4]陳慶.創(chuàng)造教育的評(píng)價(jià)研究[D].云南師范大學(xué)，2004.

[5]吳曉海.淺談酷樂(lè)宅在創(chuàng)客教育中的應(yīng)用[J].中國(guó)信息技術(shù)教育，2015（18）：70-71.